Недавно Raspberry Pi Foundation запустил в продажу плату Raspberry Pi Zero 2 W, основное отличие которой от оригинальной платы Raspberry Pi Zero W board заключается в гораздо более быстром SiP Raspberry Pi RP3A0 с четырехъядерным процессором Broadcom Cortex-A53 с тактовой частотой 1,0 ГГц и возможностью разгона до 1,2 ГГц.
Поскольку основное отличие заключается в процессоре, в данном обзоре будут запущены некоторые тесты и проверим охлаждение такой маленькой платы.
Содержимое комплекта Raspberry Pi Zero 2 W
За $15 вы получите только плату, а в данном обзоре будет использоваться комплект, который включает в себя SBC Raspberry Pi Zero 2 W, переходник с USB-A на микро USB OTG порт, переходник с mini HDMI на HDMI, кабель CSI для камеры, и четыре резиновые ножки для корпуса с тремя различными крышками, а именно обычный вариант, с отверстием для 40-контактного разъема GPIO и с отверстием для камеры
Плата точно такого же размера, как Raspberry Pi Zero W, и имеет точно такое же расположение портов.
Первая загрузка и системная информация
Был скачан образ ОС Raspberry Pi за май 2021 года с официального сайта и был залит на микро SD-карту с помощью USB Imager. После микро SD-карта была вставлена в устройство, а также был подключен кабель HDMI, и USB-донгл Logitech от беспроводной клавиатуры и мыши, и блок питания. В данном обзоре использовался 100 Вт USB-адаптер питания MINIX NEO P2!
Вот так выглядел рабочий стол, после загрузки операционной системы.
Также был включен SSH, чтобы упростить доступ к командной строке, и убедится, что были установлены последние версии ПО:
sudo apt update
sudo apt full-upgradeНекоторая системная информация:
pi@raspberrypi:~ $ cat /etc/issue
Raspbian GNU/Linux 10 \n \l
pi@raspberrypi:~ $ uname -a
Linux raspberrypi 5.10.17-v7+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:18:35 BST 2021 armv7l GNU/Linux
pi@raspberrypi:~ $ cat /proc/cpuinfo
processor : 0
model name : ARMv7 Processor rev 4 (v7l)
BogoMIPS : 38.40
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xd03
CPU revision : 4
...
processor : 3
model name : ARMv7 Processor rev 4 (v7l)
BogoMIPS : 38.40
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xd03
CPU revision : 4
Hardware : BCM2835
Revision : 902120
Serial : 00000000e51cb671
Model : Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0Процессор определяется как тот же Broadcom BCM2835, что и в Raspberry Pi Zero, а не BCM2710 / BCM2710A0, но это не имеет значения, поскольку в журнале ниже можно увидеть четыре ядра Cortex A53.
$ inxi -Fc0
System:
Host: raspberrypi Kernel: 5.10.17-v7+ armv7l bits: 32 Console: tty 3
Distro: Raspbian GNU/Linux 10 (buster)
Machine:
Type: ARM Device System: Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0 details: BCM2835
rev: 902120 serial: 00000000e51cb671
Argument "Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0" isn't numeric in sprintf at /usr/bin/inxi line 6969.
CPU:
Topology: Quad Core model: ARMv7 v7l variant: cortex-a53 bits: 32
type: MCP
Speed: 1000 MHz min/max: 600/1000 MHz Core speeds (MHz): 1: 1000 2: 1000
3: 1000 4: 1000
Graphics:
Device-1: bcm2708-fb driver: bcm2708_fb v: kernel
Device-2: bcm2835-hdmi driver: N/A
Display: tty server: X.org 1.20.4 driver: fbturbo tty: 80x24
Message: Advanced graphics data unavailable in console. Try -G --display
Audio:
Device-1: bcm2835-audio driver: bcm2835_audio
Device-2: bcm2835-hdmi driver: N/A
Sound Server: ALSA v: k5.10.17-v7+
Network:
Message: No ARM data found for this feature.
IF-ID-1: wlan0 state: up mac: e4:5f:01:10:88:f4
Drives:
Local Storage: total: 14.84 GiB used: 3.10 GiB (20.9%)
ID-1: /dev/mmcblk0 vendor: SanDisk model: SL16G size: 14.84 GiB
Partition:
ID-1: / size: 14.29 GiB used: 3.05 GiB (21.3%) fs: ext4
dev: /dev/mmcblk0p2
ID-2: /boot size: 252.0 MiB used: 48.1 MiB (19.1%) fs: vfat
dev: /dev/mmcblk0p1
Sensors:
System Temperatures: cpu: 47.2 C mobo: N/A
Fan Speeds (RPM): N/A
Info:
Processes: 138 Uptime: 2h 06m Memory: 493.0 MiB used: 181.4 MiB (36.8%)
gpu: 64.0 MiB Init: systemd runlevel: 5 Shell: bash inxi: 3.0.32 Во время простоя процессор работал на частоте от 600 до 1000 МГц, а температура составляет около 47°C и из 493 Мб общей памяти использовалось только 181,4 Мб. Излишне говорить, что Raspberry Pi Zero 2 W не предназначен для использования в качестве настольного компьютера, но для каких-то конкретных задач или даже безголовых проектов он должен подходить.
Проверить температуру и частоту процессора (600 МГц) во время простоя можно с помощью утилиты vcgencmd:
/opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp
temp=46.7'C
/opt/vc/bin/vcgencmd measure_clock arm
frequency(48)=600062000Тесты Raspberry Pi Zero 2 W с использованием Phoronix
Давайте установим Phoronix
sudo apt install php-cli php-gd php-xml php-zip
wget http://phoronix-test-suite.com/releases/repo/pts.debian/files/phoronix-test-suite_8.8.1_all.deb
sudo dpkg -i phoronix-test-suite_8.8.1_all.debИспользовался более старая версия Phoronix Suite 8.8.1, чтобы соответствовать версии, которая использовалась в обзоре Raspberry Pi 4.
Давайте начнем с тестов для сравнения:
phoronix-test-suite benchmark 1906240-HV-1709271TY95Все результаты можно найти на OpenBenchmarking, но давайте рассмотрим некоторые из них.
John the Ripper — это многопоточный тест, и в данном тесте Raspberry Pi Zero 2 W показал на удивление хорошие результаты по сравнению с Raspberry Pi 3. Возможно, программное обеспечение / прошивка с тех пор стали лучше работать, поскольку теоретически Raspberry Pi 3 должна быть на 40% быстрее с результатом около 729. Вы также могли заметить, что Raspberry Pi 4 лишь незначительно лучше, чем Pi Zero 2 W, и этому есть простое объяснение, в тот момент, когда тестировалась плата Pi 4, она поставлялась с сырой прошивкой, которая еще была не оптимизирована. Но Raspberry Pi Zero 2 W без радиатора все равно хорошо работает даже в помещение с температурой около 28°C.
В тесте C-Ray производительность Raspberry Pi Zero 2 W была примерно такой же, как у Pi 3.
В результатах теста кодирование звука FLAC вы могли заметить превосходную производительность Raspberry Pi 4, который должен иметь некоторые конкретные инструкции, ускоряющие кодирование.
Для справки: вот как выглядела температурная диаграмма во время тестирования и температура никогда не была выше 75°C.
Тесты Raspberry Pi Zero 2 W с использованием SBC Bench
Стоит более внимательно изучить производительность и температуру при различных нагрузках, установив скрипт SBC Bench:
sudo apt install lm-sensors
wget https://raw.githubusercontent.com/ThomasKaiser/sbc-bench/master/sbc-bench.shДавайте запустим тест:
$ sudo /bin/bash ./sbc-bench.sh -c
sbc-bench v0.7.9
Installing needed tools. This may take some time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
Executing tinymembench. This will take a long time... Done.
Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done.
Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
It seems neither throttling nor frequency capping has occured.
Memory performance:
memcpy: 1302.7 MB/s (0.3%)
memset: 1635.5 MB/s (0.4%)
7-zip total scores (3 consecutive runs): 2977,3053,3044
OpenSSL results:
type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
aes-128-cbc 24198.92k 34367.04k 38367.23k 39361.88k 39848.62k 39905.96k
aes-128-cbc 24145.26k 34310.49k 38395.14k 39541.42k 39766.70k 39987.88k
aes-192-cbc 22062.28k 29737.75k 32984.75k 33854.12k 33944.92k 34138.79k
aes-192-cbc 22034.17k 29824.26k 32785.07k 33819.65k 34100.57k 33887.57k
aes-256-cbc 20372.60k 26886.70k 29192.28k 30035.29k 30244.86k 30233.94k
aes-256-cbc 20250.58k 26861.33k 29321.13k 29845.16k 30223.02k 30233.94k
Full results uploaded to http://ix.io/3DdQ. Please check the log for anomalies (e.g. swapping
or throttling happenend) and otherwise share this URL.Во время теста не происходило троттлинга процессора и температура никогда не превышала 63°C. Во время теста комнатная температура составляла от 26 до 27°C.
Вот так выглядят результаты различных плат Raspberry Pi с стандартной частотой.
Давайте попробуем разогнать частоту до 1,2 ГГц, просто отредактировав /boot/config/txt:
#uncomment to overclock the arm. 700 MHz is the default.
arm_freq=1200после перезагрузки была проверена частота:
$ inxi -Fc0 | grep Speed
Argument "Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0" isn't numeric in sprintf at /usr/bin/inxi line 6969.
Speed: 1200 MHz min/max: 600/1200 MHz Core speeds (MHz): 1: 1200 2: 1200
Fan Speeds (RPM): N/A Давайте снова запустим SBC Bench:
sbc-bench v0.7.9
Installing needed tools. This may take some time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
Executing tinymembench. This will take a long time... Done.
Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done.
Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
ATTENTION: Silent throttling has occured. Check the log for details.
Memory performance:
memcpy: 1318.1 MB/s (0.5%)
memset: 1792.6 MB/s (0.3%)
7-zip total scores (3 consecutive runs): 3590,3614,3556
OpenSSL results:
type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
aes-128-cbc 28932.81k 40689.81k 45636.27k 46985.22k 47726.59k 47748.44k
aes-128-cbc 29164.73k 41186.97k 46110.12k 47579.14k 47830.36k 48016.04k
aes-192-cbc 26448.70k 35596.67k 39434.92k 40473.26k 40673.28k 40796.16k
aes-192-cbc 26448.22k 35890.86k 39352.75k 40634.71k 40957.27k 40801.62k
aes-256-cbc 24446.27k 32250.50k 35081.90k 36007.94k 36276.91k 36301.48k
aes-256-cbc 24305.59k 32267.09k 35204.27k 35892.22k 36298.75k 36317.87k
Full results uploaded to http://ix.io/3Dea. Please check the log for anomalies (e.g. swapping
or throttling happenend) and otherwise share this URL.
В тесте SBC Bench появилась ошибка “Silent throttling”, но причина неизвестна, поскольку температура была не выше 70 ° C и нет явных падений частот в журнале:
System health while running 7-zip multi core benchmark:
Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore
09:13:15: 1200/1200MHz 2.52 21% 0% 19% 0% 0% 0% 59.1°C 1.2250V
09:13:35: 1200/1200MHz 2.76 71% 1% 70% 0% 0% 0% 65.0°C 1.2250V
09:13:56: 1200/1200MHz 2.91 74% 1% 73% 0% 0% 0% 67.7°C 1.2250V
09:14:16: 1200/1200MHz 2.94 73% 1% 72% 0% 0% 0% 68.8°C 1.2250VRaspberry Pi Zero 2 W с разогнанным процессором работает так же хорошо в тесте 7-zip, как Raspberry Pi 3 B+, по крайней мере, результаты у них почти одинаковые.
Это слишком просто, поэтому давайте поместим плату внутрь корпуса, чтобы посмотреть какая будет температура во время тестов…
SBC bench:
sbc-bench v0.7.9
Installing needed tools. This may take some time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
Executing tinymembench. This will take a long time... Done.
Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done.
Executing 7-zip benchmark. This will take a long time...
Decoding ERROR
Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
ATTENTION: Silent throttling has occured. Check the log for details.
Memory performance:
memcpy: 1277.0 MB/s
memset: 1751.6 MB/s (0.2%)
7-zip total scores (3 consecutive runs): 3566,3632
OpenSSL results:
type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
aes-128-cbc 28668.64k 40634.58k 45655.38k 47111.51k 47710.21k 47639.21k
aes-128-cbc 29062.07k 41242.58k 46195.71k 47622.49k 47893.16k 48043.35k
aes-192-cbc 26042.25k 35612.10k 39425.96k 40457.56k 40719.70k 40976.38k
aes-192-cbc 26447.15k 35880.23k 39428.44k 40486.57k 40924.50k 40774.31k
aes-256-cbc 24333.79k 32131.61k 34937.09k 35891.88k 36145.83k 36164.95k
aes-256-cbc 24343.63k 32254.85k 35214.42k 35908.95k 36287.83k 36312.41k
Full results uploaded to http://ix.io/3Dei. Please check the log for anomalies (e.g. swapping
or throttling happenend) and otherwise share this URL.Во время обзора возникло несколько проблем, поэтому на этот раз диаграммы нет, но температуру можно посмотреть в журнале ниже:
System health while running tinymembench:
Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore
09:33:17: 1200/1200MHz 1.07 20% 1% 17% 0% 1% 0% 53.2°C 1.2188V
09:35:17: 1200/1200MHz 1.01 25% 0% 25% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
09:37:17: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 55.8°C 1.2188V
09:39:18: 1200/1200MHz 1.01 25% 0% 25% 0% 0% 0% 55.8°C 1.2188V
System health while running OpenSSL benchmark:
Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore
09:40:11: 1200/1200MHz 1.00 22% 0% 20% 0% 0% 0% 55.8°C 1.2188V
09:40:21: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 56.4°C 1.2188V
09:40:31: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 56.9°C 1.2188V
09:40:41: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
09:40:51: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 57.5°C 1.2188V
09:41:01: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 56.9°C 1.2188V
09:41:11: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
09:41:21: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
09:41:32: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
09:41:42: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
09:41:52: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
System health while running 7-zip single core benchmark:
Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore
09:41:59: 1200/1200MHz 1.00 22% 0% 21% 0% 0% 0% 58.5°C 1.2188V
09:42:59: 1200/1200MHz 2.29 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
System health while running 7-zip multi core benchmark:
Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore
09:43:06: 1200/1200MHz 2.43 22% 0% 21% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V
09:43:29: 1200/1200MHz 2.39 71% 1% 70% 0% 0% 0% 64.5°C 1.2188V
09:43:49: 1200/1200MHz 2.79 77% 1% 75% 0% 0% 0% 66.1°C 1.2188V
09:44:10: 1200/1200MHz 2.88 75% 1% 74% 0% 0% 0% 68.8°C 1.2188VТемпература была всегда ниже 70°C. Средняя нагрузка немного занижена и составляет всего 2,88, поэтому был повторно запущен тест, чтобы перепроверить, и действительно, одновременно работают все четыре процесса p7zip (как видно на скрине ниже). Просто тест не работает достаточно долго, чтобы приблизиться к среднему значению нагрузки 4.
Хотя в большинстве случаев это не понадобится, давайте протестируем плату с радиатором, чтобы посмотреть, насколько снизится температура.
Но радиаторы, которые использовались ранее с Raspberry Pi 4, не совсем подходили для платы меньшего размера, особенно “ICE Tower CPU cooling fan“… Поэтому был выбрал радиатор меньшего размера, который также позволял разместить плату с радиатором внутри корпуса.
Давайте запустим скрипт SBC Bench еще раз:
sbc-bench v0.7.9
Installing needed tools. This may take some time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
Executing tinymembench. This will take a long time... Done.
Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done.
Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done.
Checking cpufreq OPP... Done.
ATTENTION: Silent throttling has occured. Check the log for details.
Memory performance:
memcpy: 1316.2 MB/s (0.5%)
memset: 1792.5 MB/s (0.2%)
7-zip total scores (3 consecutive runs): 3633,3648,3646
OpenSSL results:
type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes
aes-128-cbc 29132.32k 41185.60k 46159.53k 47391.74k 47819.43k 47879.51k
aes-128-cbc 29103.23k 41169.15k 46142.63k 47549.78k 47852.20k 47939.58k
aes-192-cbc 26416.25k 35749.70k 39497.56k 40605.35k 40798.89k 40970.92k
aes-192-cbc 26366.24k 35887.02k 39429.03k 40619.01k 40919.04k 40828.93k
aes-256-cbc 24448.12k 32238.36k 35092.05k 36043.09k 36268.71k 36312.41k
aes-256-cbc 24352.68k 32264.49k 35101.61k 35921.24k 36246.87k 36290.56k
Full results uploaded to http://ix.io/3DeL. Please check the log for anomalies (e.g. swapping
or throttling happenend) and otherwise share this URL.Тоже было тихое предупреждение о троттлинге, но результаты в тесте 7-zip были немного выше (3648 баллов), а температура поднялась только до 64°C.
Примерно на 6°C холоднее, чем в тесте с разогнанным процессором и без радиатора.
Заключение
Raspberry Pi Zero 2 W работает почти так же хорошо, как Raspberry Pi 3 B+ , особенно при разгоне и несмотря на свой небольшой размер, не имеет проблем с охлаждением. Это означает, что большинству не нужно будет добавлять радиатор для охлаждения, только если в сценарии использования будут более высокие нагрузки в течение длительного времени. Тем не менее небольшой объем памяти (512 МБ) и доступные разъемы, вероятно, сделают его подходящим для различных вариантов использования.
Этот обзор, скорей всего, будет продолжен чуть позже. Во второй части обзора будет проверено энергопотребление в различных конфигурациях с использованием блока питания Qoitech Otii Arc.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.
Помигать светодиодами или контролировать полив в теплице, может и Pi Pico.